專利名稱：用于個人護理用具的泵系統的制作方法
技術領域：
本發明總體涉及用于個人護理用具的泵系統，更為特別的是涉及這樣一種系統其包括容納流體的筒構件和用于將流體從筒構件移動到導向工件的流體管線的滾子或施壓構件。
某些個人護理用具，例如，牙刷和剃刀以及其它這種用具，包括用具操作過程中用于分配流體的系統已經公知，所述系統有助于個人護理裝置的功能或功效。這些流體分配用具中的許多都包括泵，所述泵主動地將流體從筒構件/儲存腔中移動到用具的工件部分，例如牙刷刷頭。
在這種裝置中使用的一種泵是蠕動泵，例如，所述泵包括施壓或者接觸構件，例如，滾子，所述施壓構件在工作過程中以如下方式擠壓容納流體的筒迫使其中的流體到達筒前端的出口，施壓構件，例如滾子，不與流體接觸。蠕動泵因為幾個理由具有優勢，包括保持流體無菌性的可能性。在一些情況下，蠕動泵被預先充裝，因而施壓構件能迫使流體流出筒前端(泵室部分)，當施壓構件朝筒的出口移動時，來自筒的儲存腔部分的流體在施壓構件的后面流動，因此一旦完成一次流體分配事件，筒的泵室部分被充滿，準備另一次分配動作。
但是，預先充裝的蠕動泵實際中存在幾個難點。當施壓構件沿著筒移動時，當施壓構件使筒變平時在筒上會形成皺褶。盡管筒材料是柔性的，筒的截面外圍保持和泵室區域中筒的寬度不變。因為寬度保持不變，當筒被壓向傳統的平面時，筒材料必須折疊。
產生的皺褶導致筒材料變薄弱；最后筒中可能發生斷裂或泄漏，導致筒的失效。進一步，已有的蠕動泵通常效率不高，筒中所有流體中的少部分被分配。另外，這些裝置的流體的泵速率在操作過程中會改變，這是不希望的。
因此希望有一種蠕動型泵，其中當流體被分配時，施壓構件和流體之間沒有接觸，泵的速率保持一致，當施壓構件沿著其路徑在筒構件上移動時，從其中分配流體，筒構件很少或沒有產生皺褶。
相應地，本發明是一種用于個人護理用具的泵系統，包括由柔性材料制成的流體筒構件，流體筒構件具有用于筒中的流體的流體填充部分和出口，以便輸送到與用具的工件部分相連的管線；基座構件，具有筒構件的流體填充部分能套入其中的切口部分；施壓構件，其中，至少其嵌套部分具有與基座構件的截面接觸部分大致匹配的構形，因而，在切口部分長度的至少一大部分上，流體填充部分和施壓構件大致與切口部分相套，因而，當施壓構件工作時在筒上向前移動時，流體從流體填充部分移動穿過出口，在這些動作中柔性筒保持平坦，大致沒有起皺。
圖1為本發明的改進泵的透視圖。
圖2為泵基座部分的變化的透視圖，其具有逐漸變細的結構。
圖3為泵基座部分另一實施例的透視圖，其包括用于施壓構件的返回臂。
圖4為具有本發明的改進泵的電動牙刷的剖視圖。
參考圖1，本發明是改進的泵系統，其在某些個人護理用具的分配流體方面是有用的，其整體標記為10。個人護理用具，例如，包括牙刷，特別是電動牙刷，其中牙膏或口腔藥物被涂到在口腔(特別是牙齒或牙齦)中使用的刷頭上，或者電動剃刀，其中流體被分配到剃刀和皮膚之間的接觸區附近以使剃須過程更加舒適。為大家所知的其它類似的個人護理用具，特別是與皮膚護理有關的，其中流體被應用到工件附近感興趣區域。
參考圖1，容納流體的筒構件通常以12顯示。筒構件12由柔性材料制成，例如柔性塑料或其它類似的材料，其中包括流體位于其中的中空區域，通常參見14。在所示實施例中，流體填充部分14，也可被看作泵室，如圖所示可被延長，也可改變尺寸。在所示實施例中，流體填充部分14大約1英寸長，0.5英寸寬，在其最高(填充時)處大約0.5英寸高，然而整個筒是3英寸長×1.5英寸寬。因為筒構件12由柔性材料制成，流體填充部分14的截面傾向稍微類似橢圓形，從兩個縱向邊緣到最大尺寸的中心線其尺寸逐漸增加。
所示實施例中的流體填充部分具有頸狀出口部分15，其比流體填充部分的其它處狹窄。在頸狀部分15的前端16處有出口17，流體18在正常的泵動作下從所述出口處被分配。
簡要參考圖4，其顯示了電動牙刷21中的泵19，流體管32接收來自開口17的流體，并延伸直至刷頭25。牙刷包括手持部分23，所述手持部分包括牙刷的驅動系統26和從動構件組29。
在圖1的實施例中，出口17是圓形或橢圓形的，其最大直徑大約0.1英寸。在牙刷應用中，管會延伸直至穿過牙刷的安裝臂29a，進入安裝在臂29a端部的刷頭25。在其它用具中，在出口17和用具的工件或工作部分之間也可以有某種連接管線。在所示實施例中(圖1)，流體填充部分14被顯示為在筒12內與更大的流體儲存腔20中的流體相通，所述流體儲存腔位于流體填充部分14的后部。但是，在本發明中流體筒包括流體儲存腔不是必需的。
盡管圖1顯示筒12中流體填充部分14覆蓋比筒12的整個面積大致小的面積，應該可以理解流體填充部分14能覆蓋筒的比顯示更大的部分，在某些情況下能延伸至筒的整個寬度。同樣，頸狀部分15不是必須的，盡管它能增加流體分配的效率和連貫性。流體開口17通常都會相對小一些。
泵系統10的第二部分是基座或砧座構件24。基座構件24有剛性、相對無彈性的材料制成，例如硬塑料或閉孔泡沫，具有與流體填充部分14的下部結構匹配的切口或凹槽部分26，因而流體填充部分與切口部分相套26。圖1的實施例顯示流體填充部分14與切口部分內部配合，同時筒的其它部分與基座構件24的上表面27配合。但是，帶有從一邊延伸到另一邊的流體填充部分的整個筒，也可選擇地配置與相匹配的切口部分26的內部配合。重要特征在于流體填充部分26套入基座構件的切口部分26內。
泵系統10的第三部分是施壓構件32，在某些情況下，如果泵工作時它會沿著流體填充部分14的長度滾動，那么所述施壓構件可以是滾動構件。安裝施壓構件32，以便依賴其向前移動，通過手(人力)或電動機(電力)使其滾動或者滑動，流體填充部分/泵室14中的流體受到壓力，向前移動至出口17流出。施壓構件32包括嵌套部分36。
在所示實施例中，嵌套部分36具有大約與筒12的流體填充部分14的寬度、基座構件24的切口部分26的寬度相當的長度。這種端到端的結構使其能套入切口部分26內，即，其從端到端地彎曲以匹配切口部分26的曲面和筒的流體填充部分14的曲面。
嵌套部分在其外圍的至少一部分(不是必須所有)上從端到端彎曲。在施壓構件32在流體填充部分上滾動的情況下，如圖1所示，曲面構形出現在嵌套部分的整個外圍，然而如果施壓構件在流體填充部分上滑動，嵌套部分只有相對小部分的外圍要求具有這樣的構形。嵌套部分的直徑以與切口部分26具有基本一致構形的方式從其各自端部朝向其中心增大。
安裝元件42和44從嵌套部分36的端部38和40延伸，在所示實施例中，所述安裝元件是延長的桿。工作時，安裝元件42和44在流體填充部分的長度上向前推動或旋轉，或者通過手助力的機械裝置，例如拇指觸發杠桿，或者通過電力元件，例如電動機。圖4顯示了拇指觸發構件。安裝元件42和44在出口17方向的移動逐漸擠壓或推壓流體出現在出口17和施壓構件32之間，從出口處的流體填充部分14(泵室)流出。
流體填充部分14(泵室)和施壓構件都套入其切口部分26的基座部分24，導致有效地、干凈利落地將流體壓出泵室，而不會使流體筒的材料起皺或起摺。壓力由彈簧60或其它壓力裝置提供，或者施壓構件能沿著已定位的軌跡行進以產生要求的壓力。這樣的安排克服了上面討論的現有技術的缺點。
使用中，筒的流體填充部分14放置到基座部分24的切口部分內。接著使用施壓構件32使流體填充部分14變形，使流體移動從流體填充部分流出。但是當沿著流體填充部分移動時，施壓構件的形狀保持流體填充部分的恒定截面周長，防止材料起皺。
當施壓構件32到達其路徑的前端，即出口17附近，筒構件的前端，施壓構件3被提升，返回其位于流體填充部分/泵室后部的起始點。圖1中，通過以下方式表示這種情況，施壓構件沿著41指示的傾斜路徑向后移動至后點43，接著沿著45所示方向向下，再次與筒的流體填充部分14接合。下面參考圖3提供更詳細的解釋。
流體填充部分/泵室14可以多種方式再次充滿。在一個方法中，組成筒構件的材料足夠呈剛性，以至當施壓構件向前移動時，它會回彈至其相應于施壓構件32后部47的原始彎曲構形。來自儲存腔的流體會因真空作用被抽入泵室14。當施壓構件32沿著其路徑移動時這就保持了室中的流體。在另一種布置中，壓力構件，例如50所示的彈簧，能被用來保持儲存腔20上選擇壓力量，用于當滾子在流體填充部分14上向前移動時，把流體移動至滾子后的室14內，再次將該部分充滿流體。
參考圖2，作為上述布置的變動，在施壓構件路徑的起點58處，凹槽或切口部分56在漸細部分57處比施壓構件32的長度狹窄，因而施壓構件與筒的流體填充部分相對接觸較小，因為嵌套部分不能套入凹槽中。但是，凹槽迅速變寬至與施壓構件的嵌套部分的長度相當，因此嵌套部分能再次套入基座構件的切口部分處筒的流體填充部分。如圖1的實施例所示，彈簧或軌跡裝置也提供要求的擠壓力。這種布置導致流體填充部分上的泵壓力或力逐漸增加，直到切口部分56到達它的完整寬度，此處從流體填充部分移動至流體管線的流體達到其最大速率。
圖3顯示了本發明進一步的實施例，其中基座構件67的切口部分66的前部64向內逐漸變細。這或者是切口部分66的單獨特征，或者是除切口部分的第一部分中向外漸變部分68之外的另一特征，如參考圖2的上面的討論。在這個實施例中，當施壓構件沿著其路徑移動時，施壓構件將首先與切口部分中的流體填充部分逐漸接合，直到完全接合的點，其完全與切口部分相套。進一步沿著該路徑，通過凹槽的向內漸細部分64，施壓構件逐漸被向上提升直至不與切口部分和筒的流體填充部分接觸。所示實施例中，漸細部分64導致施壓構件在相對于基座部分的其路徑端點處比其起點位置處提升得更多。
當施壓構件到達其最前端，也就是其提升最高的位置，返回臂70通過切口部分旁邊的壓縮彈簧72擺動到適當位置，施壓構件通過返回彈簧(未顯示)返回其起始位置。在其起始位置，臂70通過彈簧力再次向外移動遠離施壓構件。因此，多種彈簧控制臂70的前后動作，這導致施壓構件移回其起始位置，準備另一次分配動作。
因此，使用在個人護理用具上的泵系統已經被描述。泵準備用于蠕動動作，帶有柔性流體筒。系統包括基座構件中的切口部分和類似輪廓的施壓構件，以便以平均、連貫的方式擠壓流體使其從筒的流體填充部分流出，不會使筒起皺，所述施壓構件與切口部分相套。
盡管本發明的優選實施例因舉例說明的目的已被描述，應該理解各種改變、修改和替換都在沒有脫離本發明實質的實施例之中，本發明的實質由下面的權利要求書定義。
權利要求
1.一種用于個人護理用具的泵系統(10)，包括流體筒構件(12)，由柔性材料制成，流體筒構件具有用于筒中的流體的流體填充部分(14)和出口(17)，以便輸送到與用具的工件部分相連的管線；基座構件(24)，具有筒構件的流體填充部分能套入其中的切口部分(26)；以及施壓構件(32)，至少其嵌套部分(36)具有與基座構件的切口部分的截面大致匹配的構形，因而，在切口部分長度的至少一大部分上，流體填充部分和施壓構件大致與切口部分相套，因而，當施壓構件工作時在筒上向前移動時，流體從流體填充部分移動穿過出口，在這些動作中柔性筒保持平坦，該筒大致沒有起皺。
2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，施壓構件通過使用者的動作移動。
3.如權利要求1所述的系統，其特征在于，施壓構件包括兩個安裝元件(42，44)，所述安裝元件從嵌套部分相對的端部向外延伸。
4.如權利要求3所述的系統，其特征在于，嵌套部分被成形以繞其整個外圍與切口部分相套，允許嵌套部分沿著筒的流體填充部分滾動，將流體從那里擠出穿過出口。
5.如權利要求1所述的系統，其特征在于，流體筒包括儲存腔部分(20)，在分配動作之后，流體從儲存腔部分中流出以補充流體填充部分的流體。
6.如權利要求5所述的系統，其特征在于，流體填充部分包括被施壓構件壓縮之后會膨脹的材料，因而，來自儲存腔的流體通過真空的作用移入流體填充部分的空的部分。
7.如權利要求5所述的系統，其特征在于，包括用于向儲存腔施加壓力的裝置(50)，因而，當施壓構件沿著其路徑移動時，流體能移入施壓構件后面的流體填充部分的空的部分。
8.如權利要求1所述的系統，其特征在于，切口部分的起始部分比施壓裝置的嵌套部分的長度狹窄，但是向外漸變直到嵌套部分完全與切口部分相套的該點處。
9.如權利要求1所述的系統，其特征在于，切口部分的端部(64)向內逐漸變細，因而當施壓構件沿著其路徑移動時，它從基座構件被向上提升，與切口部分脫離嵌套接觸。
10.如權利要求9所述的系統，其特征在于，包括支撐臂構件(70)，其被設置和操作以支撐施壓構件，用于使施壓構件返回其施壓動作的起始點。
11.如權利要求10所述的系統，其特征在于，施壓構件通過彈簧的作用而返回。
12.一種電動牙刷，包括手持部分(2)，具有驅動系統和驅動組件的電源；從動構件組，具有刷頭(25)安裝于其上的臂和用于連接從動組件和手持元件的結構元件；泵系統(10)，用于向刷頭(25)分配流體，泵組件包括由柔性材料制成的流體筒構件(12)，流體筒構件具有用于筒中的流體的流體填充部分(14)和出口(17)，以便輸送到將泵與刷頭相連的管線(32)；基座構件(24)，具有筒構件的流體填充部分能套入其中的切口部分(26)；以及施壓構件(32)，至少其嵌套部分具有與基座構件的切口部分的截面大致匹配的構形，因而，在切口部分長度的至少一大部分上，流體填充部分和施壓構件大致與切口部分相套，因而，當施壓構件工作時在筒上移動時，流體從流體填充部分移動穿過出口進入連接管線，在這些動作中柔性筒保持平坦，大致沒有起皺。
13.如權利要求12所述的系統，其特征在于，施壓構件包括兩個安裝元件(42，44)，所述安裝元件從嵌套部分相對的端部向外延伸。
14.如權利要求12所述的系統，其特征在于，嵌套部分被成形以繞其整個外圍與切口部分相套，允許嵌套部分沿著筒的流體填充部分滾動，將流體從那里擠出穿過出口。
15.如權利要求12所述的系統，其特征在于，包括用于向儲存腔施加壓力的裝置(50)，因而，當施壓構件沿著其路徑移動時，流體能移入施壓構件后面的流體填充部分的空的部分。
全文摘要
用于個人護理用具的泵(10)包括柔性流體筒構件(12)，所述流體筒構件具有用于其前端流體的出口17，具有切口部分(26)的基座構件(24)，筒(24)的流體填充部分(14)能套入所述切口部分，以及施壓構件(32)，其構形能與切口部分相套長度上的大致部分上，因而，當施壓構件沿著其路徑向前移動時，流體填充部分中的流體被擠壓從出口流出，進入與工件元件，例如牙刷刷頭，連接的管線。
文檔編號A46B11/02GK1725963SQ200380106475
公開日2006年1月25日 申請日期2003年12月3日 優先權日2002年12月18日
發明者J·W·格雷斯, S·E·哈爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司